Telekomunikazio Sareen eta Zerbitzuen Arkitektura

Telekomukazioaren Ingeniaritza Teknikoko Gradua (2. Maila)

 

5. GAIA – LOTURA MAILA

  • Helburuak 

    • Lotura mailako funtzionaltasuna ulertzea. 

    • Lotura mailak ebatzi beharreko arazoak aztertzea puntutik-punturako lotura batean.  

      • SLIP/PPP protokoloak aztertzea. 

    • Lotura mailak ebatzi beharreko arazoak aztertzea difusiozko lotura batean.  

      • LAN sareen erabilpenaren ingurunea ezagutzea, aurkezten dituzten arazoak ulertzea eta ebazteko aukera ezberdinak aztertzea. 

      • Ethernet sareen kasu zehatza aztertzea. 

      • LAN inguruneetan, sare mailako eta lotura mailako helbideratze eskemen arteko harremana ulertzea 

  • Bibliografia 

    • Kurose-ren 5. kapitulua. 

    • Tanenbaum-en 3. eta 4. kapituluak (3. edizioa) 

    • Stallings-en 6., 7., 15. eta 16. kapituluak (7. edizioa) 

<number>

 

5.1        Lotura maila.

5.1.1        Lotura mailako kanal motak.

5.1.2        Lotura mailako funtzionaltasuna.

5.1.3        Non inplementatzen da lotura maila.

5.2        Puntutik-punturako loturak.

5.2.1        HDLC (High level Data Link Control).

5.2.2        SLIP (Serial Line Interface Protocol).

5.2.3        PPP (Point to Point Protocol).

5.3        Difusiozko sareak. LAN sareak

5.3.1        Difusio loturetako atzipen anitzeko protokoloak.

5.3.2        LAN sareak

        5.3.2.1 Sarrera

        5.3.2.2 Lotura mailako helbideratzea.

        5.3.2.3 LAN sareen normalizazioa. IEEE 802.

        5.3.2.4 Ethernet sareak.

        5.3.2.5 LAN sareetan helbideratze ebazpena.

<number>

5. GAIA – LOTURA MAILA: Edukia

Para el curso que viene, considerar la posibilidad de incluir también el caso en el que el “enlace” que conecta dos nodos adyacentes (desde el punto de vista IP) sea en realidad una red: caso MPLS ver Kurose (5.8)

En realidad, al hablar del acceso a Internet (previo a SLIP/PPP) ya planteamos esto para la línea serie a través de la red telefónica.

<number>

<number>

 

<number>

5. GAIA – LOTURA MAILA

 

LOTURA MAILA

  • Lotura maila (Data Link Layer) 

    • Elkar ondoko nodoen arteko informazioaren elkar trukaketaren arduraduna, zuzenean lotzen dituen lotura baten bitartez.  

    • Maila fisikoa (transmisio bide arrunt bat) lotura fidagarri batetan bihurtu dezake… 

      • Goragoko mailari, errorerik gabeko lotura bat eskaini diezaioke. 

        ala ez.

 

 

5

5

El datagrama de nivel de red se transporta en cada uno de los enlaces sobre un protocolo de nivel de enlace diferente (Ethernet, Frame Relay, PPP, WiFi 802.11…)

Cada protocolo de nivel de enlace proporciona un servicio diferente (puede ser transferencia de información fiable o no fiable 2º punto de la transparencia)

 

LOTURA MOTAK

  • Puntutik punturako lotura 

    • Bi ekipo zuzenean konektatzen dituen lotura, bakoitza loturaren mutur batean dagoelarik.  

      • Komunikazioan, bietako batek transmisore gisa jokatzen du eta besteak hartzaile gisa. 

  • Difusiozko sareak (puntu anitzeko loturak, broadcast) 

    • Ekipo multzo bat elkar konektatzen dituen lotura.  

      • Komunikazio jakin batean, ekipoetako batek transmisore gisa jokatzen du, eta beste bat edo batzuek hartzaile gisa. 

      • Baina bidalitako trama, loturara konektaturik dauden ekipo guztiei heltzen zaie. 

5

5

Pregunta: ¿qué problemática aparece en las redes de difusión que no aparece en los enlaces punto a punto?

  • -Cómo identificar a las estaciones origen y destino de la trama: direccionamiento. 

  • -Cómo usar el canal de un modo coordinado: control de acceso al medio. 

 

LOTURA MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

  • Funtzio nagusiak: 

    • Tramen egitura 

    • Errore detekzioa 

    • Errore zuzenketa 

    • Eman fidagarria 

    • Fluxu kontrola 

    • Helbideratzea 

    • Loturaren kudeaketa 

5

5

 

LOTURA MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

  • Tramen egitura 

    • Sare mailatik jasotako pakete bakoitza lotura mailako trama batean enkapsulatzea.  

      • Paketeak, tramaren datuak eremuan bidaiatzen du. 

      • Gainera, lotura mailako burualde edo goiburu eta buztan eremu batzuk ditu. 

      • Trama bakoitzaren hasiera eta bukaera identifikatzea (mugatzea).  

      • Adib. Tramaren hasieratze eta bukaerako flag edo ikurrekin. 

      • Gardentasun mekanismoak, tramaren edukiaren zatiren bat tramaren hasieratze edota bukaerako ikurrengandik bereizteko. 

5

 

  • Errore detekzioa 

    • Transmisio bideak erroreak sor ditzake bit segidan (zarata, seinalearen moteltzea…): 1 bitar bat bidalitakoan 0 bitarra jasotzea edo alderantziz. 

      • Banakako erroreak edo boladako erroreak. 

    • Errore detekziorako mekanismo batek hartzaileari erroreak dituzten tramak antzematea ahalbidetzen dio. 

      • Errore detekziorako mekanismoen funtzionamendua. 

        • Igorleak tramaren bukaeran kodigo bat gehitzen du (VAL1), traman bidaltzen diren bitekin lorturiko funtzio aritmetikoa.  

        • Hartzaileak, algoritmoa ezagutzu era berean kodigo bat kalkulatzen du (VAL2) traman jasotako biten arabera, eta jasotako kodigoarekin (VAL1’ konparatzen du). 

        • VAL1’VAL2 bada, jasotako tramak erroreak ditu. 

      • Errore detekziorako kodeak. 

        • Parekotasuna:  

          • 1 edo 0 gehitzen dio, tramak dituen 1 kopurua bakoitia edo bikoitia izatearen arabera. 

          • Errore kopurua bakoitia bada balio du bakarrik ¡EZ da erabilgarria errore detekziorako! 

        • CRC (Cyclic Redundancy Checking).  

          • Tramaren bitekin egindako operazio aritmetikoa, CCITTak estandarizatutako polinomioak erabiliz. 

5

LOTURA MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

Pregunta: ¿para qué quiero poder detectar a nivel de enlace si una trama es errónea?

Respuesta: para descartar la trama y así no retransmitir un paquete erróneo a través de los siguientes enlaces de la red (eso como mínimo, y quizás también para notificarle al transmisor que la he recibido con error y que la retransmita).

9

9

 
  • Errore zuzenketa 

    • Hartzaileak, tramaren biten batean errorea gertatu dela konturatzeaz gain, errore horiek zuzentzeko gai da (trama berbidali beharrik gabe). 

      • Errore zuzenketarako kodigoek informazio erredundantea gehitzen dute, beronekin erroreak zuzendu ahal izateko.  

  • Eman fidagarria 

    • Hartzaileari trama guztiak ematen zaizkiola bermatzea, errorerik gabe eta ordena zuzenean. 

    • Horretarako erabiltzen dira: 

      • Sekuentziazio zenbakiak. 

      • Zuzen jasotako tramen baieztapen positiboa eta denboragailuak. 

      • Erroreekin jasotako edota sekuentziaz kanpo jasotako tramen baieztapen negatiboak. 

      • Bertransmizioak. 

    • Bereziki garrantzitsuak errore tasa altuko loturetan. 

      • Errore tasa baxuko loturetan, premiazkoa ez den gainzama suposa dezake. 

9

LOTURA MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

Pregunta: ¿Por qué en los enlaces inalámbricos (con tasas de error alta) tiene sentido que a nivel de enlace se implementen mecanismos que garanticen la entrega fiable de tramas en el enlace, a pesar de que también se implemente entrega fiable a nivel de transporte (p. ej. TCP)?

Respuesta: para corregir los errores localmente (en el enlace en que se producen los errores), en lugar de obligar a que el protocolo de nivel de transporte retransmita los datos terminal a terminal.

Entrega fiable TCP: extremo-a-extermo

Entrega fiable a nivel de enlace: entre el equipo transmisor en un extremo del enlace y el equipo receptor al otro extremo de ese enlace (sólo en ese enlace)

En cambio

9

9

 
  • Fluxu kontrola 

    • Loturaren mutur batean dagoen igorleak ezin du tramarik bidali beste muturreko hartzaileak jasan dezakeen abiaduran baino azkarrago. 

      • Hartzailearen aldeko mugak: jasotako datuen bilketarako bufferra, datuen prozesaketa abiadura… 

    • Metodo ezberdinak, adib: 

      • Geldialdi eta itxarotea (stop & wait). 

      • Leiho irristakorraren teknikak. 

  • Helbideratzea 

    • Transmisioan parte hartzen duten estazio bien identifikaziorako (lotura mailan). 

    • Bereziki garrantzitsua puntu anitzeko edo difusiozko loturetan (adib. LAN). 

9

LOTURA MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

9

Paralelismo entre algunas funciones de nivel de enlace con las de nivel de transporte:

  • -Ambos pueden ofrecer un servicio fiable. Los mecanismos que utilizan son similares, pero el ámbito es diferente: 

    • -Transporte: entrega fiable de segmentos entre dos procesos, desde un terminal al otro terminal. 

    • -Enlace: entrega fiable de tramas entre dos nodos conectados por un único enlace. 

  • -Ambos pueden ofrecer control de flujo (entre terminales, o entre nodos adyacentes) 

  • -Idem con control de errores 

 
  • Loturaren kudeaketa 

    • Maila fisikoak loturatik seinaleak transmititzea ahalbidetzen du kodifikazio jakin batekin, baina... 

      • Ez dakigu desiaturiko hartzailea jasotzeko prest dagoen ala ez. 

      • Ezin daiteke eragotzi gailu batek baino gehiagok transmititzea une berean, bakoitzaren seinaleak ondatuz. 

      •  

    • Loturara konektaturik dauden ekipoen artean koordinazio egokia beharrezkoa da, elkar trukaketa era zuzenean eman dadin. 

      • Kooperazioa datuen hartu-emanaren hasieratze, mantentze eta amaierarako. 

      • Puntu anitzeko loturetan. Partekatutako bide edo kanalera atzipena kontrolatzea funtsezkoa da. 

9

LOTURA MAILAKO FUNTZIONALTASUNA

9

Ponerse de acuerdo en quién puede transmitir, cuándo y cómo (establecimiento del enlace, si es balanceado-no balanceado, si es half-duplex/semi-duplex…)

 

NON INPLEMENTATZEN DA                     LOTURA MAILA

  • Sareko ekipo bakoitzean inplementatzen da (ekipo terminala, routerra…), berauek loturetara konektaturik dituzten lotura bakoitzean. 

  • Sare egokigailu edo adaptadoreetan inplementatzen da (Network Interface Card, NIC) 

    • Lotura maila eta maila fisikoa inplementatzen ditu. 

    • Adib: Ethernet txartela, 802.11 txartela… 

    • Aintzina fisikoki txartel ezberdinetan (PCI, PCMCIA), gaur egun, plaka basean integratuak 

  • Hardware, software eta firmware konbinazioa. 

9

 

EGOKIGAILUEN ARTEKO KOMUNIKAZIOA

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

5. GAIA – LOTURA MAILA